KR101996099B1 - 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 프로그래밍 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 가공 프로그램 생성 소프트웨어에 클라우드 시스템을 접목하여 공작 기계 수치 제어기(CNC)의 하드웨어 성능의 제약을 탈피하고, 고비용, 고성능의 하드웨어를 요구하는 가공 프로그램 생성 소프트웨어에 대한 사용자의 접근성을 향상시킬 수 있는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 적어도 하나의 수치 제어기; 및 수치 제어기에 통신 가능하게 연결된 CAM 서버를 포함하고, 수치 제어기가 가공 프로그램의 생성을 위한 정보를 CAM 서버에 전달하면, CAM 서버가 상술한 정보를 이용하여 가공 프로그램을 생성하고, 생성된 가공 프로그램을 수치 제어기에 전달하는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템 및 그 방법을 개시한다..

Description

공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템 및 그 방법{Cloud programming system of machine tool and method thereof}
본 발명의 일 실시예는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
수치 제어기(CNC; Computer Numerical Control)를 통해 동작하는 공작 기계를 이용하여 정확히 원하는 형상을 가공하기 위해서는 가공 프로그램의 작성이 필수적이다. 이 가공 프로그램을 작성하기 위한 방법으로는 사용자의 수작업에 의한 수기 작성 방식과 대화형 프로그램, CAM(Computer Aided Manufacturing) 등의 가공 프로그램 생성 소프트웨어를 사용하는 방식 등이 있다.
사용자가 도면을 보고 공구의 이동 경로를 계산하여 수기로 가공 프로그램을 작성하는 경우, 보통 그 형상이 간단하거나, 혹은 형상의 일부만 간단하게 가공하고자 할 때 사용된다. 그리고 가공 프로그램 생성 소프트웨어를 사용할 수 있는 작업 환경이 되지 못하는 경우, 사용자가 가공 프로그램 생성 소프트웨어의 사용법을 잘 알지 못하는 경우에도 마찬가지이다.
대화형 프로그램 및 CAM 등과 같은 가공 프로그램 생성 소프트웨어의 경우, 가공 형상이 복잡하여 수치 제어기(CNC) 혹은 PC(Personal Computer)에 설치되어있는 소프트웨어에 사용자가 가공 형상을 텍스트로 입력하거나 CAD(Computer Aided Design) 도면 파일, 3D 모델 파일과 같은 파일 형태의 데이터를 입력함으로써, 가공 프로그램 생성 소프트웨어를 통해 직접적으로 사용 가능한 가공 프로그램을 생성한다.
도 1a 및 도 1b는 사용자가 각각의 가공 프로그램 생성 소프트웨어를 사용하는 환경에 대한 구성을 나타낸 것이다. 대화형 프로그램 등이 수치 제어기에 탑재되어 있는 경우, 사용자가 장비 앞에서 바로 가공 프로그램을 생성하여 가공을 진행하고, 외부 PC에 설치된 경우 사용자가 PC에서 가공 프로그램을 생성한 후에 USB(Universal Serial Bus) 메모리나 이더넷(Ethernet) 등을 통하여 수치 제어기로 전송하여 가공을 진행하게 된다.
위에서 언급한 바와 같이, 공작 기계에서 가공 프로그램을 작성하는 방법은 사용자에 의한 수기 작성과, 대화형 프로그램, CAM 등과 같은 가공 프로그램 생성 소프트웨어의 사용, 이렇게 크게 2가지로 나눌 수 있다. 각각의 방식은 가공하고자 하는 형상의 복잡도에 따라 그 쓰임이 나누어 진다.
도 2에 도시된 그래프에서와 같이 수기 작성의 경우 가공 형상의 복잡성이 높아짐에 따라 가공 프로그램의 작성 시간이 기하급수적으로 늘어난다. 이에 반해, 대화형 프로그램과 CAM의 경우에는 가공 형상의 복잡성에 정비례한다는 것을 볼 수 있다. 결론적으로 사용자에 의한 수기 작성의 경우보다 가공 프로그램 생성 소프트웨어를 활용하는 것이 더 효율적 이라는 것을 알 수 있다.
위의 결론을 바탕으로 사용자들이 가공 프로그램 생성 소프트웨어를 사용하고자 한다고 할 때, 대화형 프로그램과 CAM 각각의 장단점은 분명하다.
대화형 프로그램의 경우, 사용자 인터페이스가 간단하여 사용자가 조작법을 익히는데 많은 시간이 소모되지 않으며 CAM 대비 저렴한 비용으로 구입이 가능하여 사용자가 쉽게 구입하여 사용이 용이하다. 그리고 동작을 위한 하드웨어 성능에 대한 요구 사양이 높지 않아 수치 제어기(CNC)에 탑재가 가능하여 사용자가 장비 앞에서 입력 데이터를 변경하는 것만으로 손쉽게 수정된 가공 프로그램을 생성할 수 있다.
반면에 복잡한 가공 형상에 대한 입력, 다양한 형태의 공구 경로 산출 등은 CAM에 비하여 확실히 부족한 부분이다.
CAM의 경우에는 5축 동시 가공 등이 필요한 복잡한 금형 가공 등에 주로 쓰이는데, 가공 형상의 복잡도가 아주 높은 경우를 고려하여 제작되었기 때문에 대화형 프로그램 대비 다양한 기능들이 포함되어 있으며 상당히 최적화된 공구 경로의 산출이 가능하다. 하지만 많은 기능을 포함함으로 인해 사용자 인터페이스가 복잡해져 사용자가 조작법을 익히는데 상당히 오랜 시간이 소요된다. 그리고 뛰어난 성능을 발휘하기 위해서는 하드웨어 요구 사양이 높아 현재 판매되고 있는 수치 제어기(CNC)에 탑재가 불가능하다. 또한 고가의 제품 가격으로 인하여 사용자의 접근성이 떨어진다. 아래의 표 1은 대화형 프로그램과 CAM 사이의 장점 및 단점을 비교해 놓은 것이다.
대화형 프로그램 CAM
장점 장비 탑재가능
대화형식의 간단한 사용법
저가의 비용		 5축 동시 가공경로 산출
고능률 공구경로산출 가능
형상인식기반 공정자동화 기능
단점 다양한 형태의 공구경로산출불가
자유곡면등 가공경로산출불가		 저사양의 PC형 CNC 장비 탑재 불가
복잡한 사용방법
고가의 비용
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 가공 프로그램 생성 소프트웨어에 클라우드 시스템을 접목하여 공작 기계 중 수치 제어기(CNC)의 하드웨어 성능의 제약을 탈피하고, 고비용, 고성능의 하드웨어를 요구하는 가공 프로그램 생성 소프트웨어에 대한 사용자의 접근성을 향상시킬 수 있는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
즉, 본 발명은 공작 기계 가공 프로그램의 생성을 위한 가공 프로그래밍 소프트웨어를 구성하는 방법에 있어 클라우드 개념을 적용함으로써 고비용, 고사양을 요하는 가공 프로그램 생성 소프트웨어의 제약을 탈피하여 사용자가 저사양의 PC 혹은 수치 제어기(CNC)에서 동작 가능한 형태의 제품을 저비용으로 사용이 가능하도록 함으로써, 사용자의 가공 프로그램 생성 소프트웨어에 대한 접근성을 향상시키고 편의성을 증대시킬 수 있는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템 및 그 방법을 제공한다. 다르게 설명하면, 본 발명은 대화형 프로그램, CAM 등과 같은 가공 프로그램 생성 소프트웨어가 PC 및 수치 제어기(CNC)에서 동작을 하는데 있어 그 구성 방식을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템은 적어도 하나 이상의 수치 제어기; 및 상기 수치 제어기에 통신 가능하게 연결된 CAM(Computer Aided Manufacturing) 서버를 포함하고, 상기 수치 제어기가 가공 프로그램의 생성을 위한 정보를 상기 CAM 서버에 전달하면, 상기 CAM 서버가 상기 정보를 이용하여 가공 프로그램을 생성하고, 상기 생성된 가공 프로그램을 상기 수치 제어기에 전달한다.
상기 수치 제어기는 클라이언트 프로그램 모듈을 포함하고, 상기 클라이언트 프로그램 모듈은 대화 방식의 유저 인터페이스를 이용하여 사용자로부터 상기 가공 프로그램의 생성을 위한 정보를 입력받는 대화형 유저 인터페이스 모듈; 상기 가공 프로그램의 생성을 위한 장비 모델, 소재, 공구 또는 가공 형상 데이터를 상기 CAM 서버에 전송할 수 있는 형태로 관리하는 데이터 관리 모듈; 상기 가공 프로그램의 생성을 위한 데이터를 상기 CAM 서버에 전송하고, 상기 생성된 가공 프로그램을 상기 CAM 서버로부터 수신하는 CAM 서버 통신 모듈; 및 상기 수신된 가공 프로그램을 검증할 수 있도록 모의 가공을 수행하는 모의 가공 모듈을 포함할 수 있다.
상기 CAM 서버는 CAM의 미리 정해진 기능을 수행하는 일반 CAM 서버; 및 상기 수치 제어기의 클라이언트 프로그램 모듈로부터 전달받은 데이터를 처리하는 전용화 CAM 서버를 포함할 수 있다.
상기 전용화 CAM 서버는 상기 클라이언트 프로그램 모듈로부터 전달받은 가공 형상 데이터를 상기 일반 CAM 서버에서 사용 가능한 파일 형태로 변환하는 가공 형상 데이터 변환 모듈; 상기 일반 CAM 서버에서 생성된 가공 프로그램을 미리 저장된 가공 데이터를 기반으로 상기 가공 형상에 따라 최적화하는 가공 형상 특성별 가공 프로그램 최적화 모듈; 미리 저장된 다수의 정형화된 3차원 형태의 가공 형상 템플릿을 제공하여 사용자가 원하는 가공 형상을 만들수 있도록 지원하는 템플릿 방식 3차원 모델링 모듈; 사용자가 사용하였던 가공 형상에 대한 데이터를 저장하는 사용자 가공 형상 데이터베이스; 사용자의 ID(identification)를 관리하고, 제한된 수의 일반 CAM에 대한 라이선스를 관리하는 사용자 ID 및 라이선스 관리 모듈; 및 상기 가공 프로그램의 생성에 필요한 정보를 상기 클라이언트 프로그램 모듈로부터 수신하고, 상기 생성된 가공 프로그램을 상기 클라이언트 프로그램 모듈에 전달하는 클라이언트 통신 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템을 이용한 가공 프로그램의 생성 방법에 있어서, 상기 수치 제어기는 클라이언트 프로그램 모듈을 포함하고, 상기 클라이언트 프로그램 모듈은 상기 가공 프로그램의 생성을 위한 신규 프로그램을 생성하는 단계; 3차원 가공 형상이 없으면 대화식 형상을 정의하는 단계; 상기 3차원 가공 형상이 있으면 장비 모델, 소재, 공구 또는 가공 형상 정보를 CAM 서버에 전달하는 단계; 상기 CAM 서버로부터 생성된 공정과 해당 공구 경로를 수신하는 단계; 상기 수신된 공정 및 공구 경로의 확인을 위해 모의 가공을 수행하는 단계; 상기 확인된 공정 및 공구 경로를 기반으로 한 가공 프로그램의 생성을 상기 CAM 서버에 요청하는 단계; 및 상기 CAM 서버로부터 생성된 가공 프로그램을 수신하는 단계를 수행한다.
상기 CAM 서버는 CAM의 미리 정해진 기능을 수행하는 일반 CAM 서버; 및 상기 수치 제어기의 클라이언트 프로그램 모듈로부터 전달받은 데이터를 처리하는 전용화 CAM 서버를 포함하고, 상기 전용화 CAM 서버가 상기 가공 프로그램의 생성을 위한 신규 세션을 생성하는 단계; 상기 전용화 CAM 서버가 상기 장비 모델, 소재, 공구 또는 가공 형상 정보를 수신하는 단계; 상기 가공 형상에 대한 정보가 대화식으로 작성된 경우 상기 전용화 CAM 서버가 대화식 형상 데이터를 3차원 모델 파일로 변환하여 오픈하는 단계; 상기 가공 형상에 대한 정보가 3차원 모델일 경우 상기 일반 CAM 서버가 직접 오픈하는 단계; 상기 일반 CAM 서버가 상기 장비 모델 및 공구에 해당하는 장비 모델 및 공구를 로딩하여 적용하는 단계; 상기 일반 CAM 서버가 공정 및 공구 경로를 생성하기 위해 CAM 모드로 전환하는 단계; 상기 일반 CAM 서버가 상기 소재에서 가공되어야 할 부분을 식별하는 특징 형상 인식 단계; 상기 일반 CAM 서버 및 전용화 CAM 서버가 상기 공정 및 공구 경로를 생성하여 상기 수치 제어기로 전송하는 단계; 및 상기 일반 CAM 서버 및 전용화 CAM 서버가 상기 가공 프로그램을 생성하여 상기 수치 제어기의 클라이언트 프로그램 모듈로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 일반 CAM 서버 및 전용화 CAM 서버가 상기 공정 및 공구 경로를 생성하여 상기 수치 제어기로 전송하는 단계는 상기 일반 CAM 서버가 식별된 가공 부위에 대한 공정 및 공구 경로를 생성하는 단계; 상기 전용화 CAM 서버가 상기 생성된 공정 및 공구 경로를 상기 수치 제어기의 클라이언트 프로그램 모듈로 전송하는 단계; 및, 상기 전용화 CAM 서버가 상기 전송 완료 후 상기 일반 CAM 서버의 세션 정보를 저장하고 종료하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 일반 CAM 서버 및 전용화 CAM 서버가 상기 가공 프로그램을 생성하여 상기 수치 제어기의 클라이언트 프로그램 모듈로 전송하는 단계는 상기 전용화 CAM 서버가 사용자의 가공 프로그램 요청 시 상기 일반 CAM 서버의 세션을 생성하는 단계; 상기 일반 CAM 서버가 상기 세션의 해당 정보를 로딩하는 단계; 상기 일반 CAM 서버가 상기 가공 프로그램을 생성하는 단계; 및 상기 전용화 CAM 서버가 상기 생성된 가공 프로그램을 상기 수치 제어기의 클라이언트 프로그램 모듈로 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 가공 프로그램 생성 소프트웨어에 클라우드 시스템을 접목하여 공작 기계 중 수치 제어기(CNC)의 하드웨어 성능의 제약을 탈피하고, 고비용, 고성능의 하드웨어를 요구하는 가공 프로그램 생성 소프트웨어에 대한 사용자의 접근성을 향상시킬 수 있는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템 및 그 방법을 제공한다.
즉, 본 발명은 공작 기계 가공 프로그램의 생성을 위한 가공 프로그래밍 소프트웨어를 구성하는 방법에 있어 클라우드 개념을 적용함으로써 고비용, 고사양을 요하는 가공 프로그램 생성 소프트웨어의 제약을 탈피하여 사용자가 저사양의 PC 혹은 수치 제어기(CNC)에서 동작 가능한 형태의 제품을 저비용으로 사용이 가능하도록 함으로써, 사용자의 가공 프로그램 생성 소프트웨어에 대한 접근성을 향상시키고 편의성을 증대시킬 수 있는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템 및 그 방법을 제공한다. 다르게 설명하면, 본 발명은 대화형 프로그램, CAM 등과 같은 가공 프로그램 생성 소프트웨어가 PC 및 수치 제어기(CNC)에서 동작을 하는데 있어 그 구성 방식을 제공한다.
도 1a는 탑재 방식 대화형 프로그램의 구성을 도시한 개략도이고, 도 1b는 외부 PC에 설치된 대화형 프로그램 및 CAM의 구성을 도시한 개략도이다.
도 2는 공작물의 복잡도 대비 프로그램 작성 시간을 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템 중에서 클라이언트 프로그램 모듈의 동작을 도시한 순서도이고, 도 4b는 CAM 서버의 동작을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템(100)의 구성이 블럭도로서 도시되어 있다.
본 발명은, 도 3에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의(다수의) 수치 제어기(110)와, 수치 제어기(110)에 통신 가능하게 연결된 하나의 CAM(Computer Aided Manufacturing) 서버(120)를 포함하고, 수치 제어기(110)가 가공 프로그램의 생성을 위한 정보를 CAM 서버(120)에 전달하면, CAM 서버(120)가 상기 정보를 이용하여 가공 프로그램을 생성하고, 생성된 가공 프로그램을 수치 제어기(110)에 전달하는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템(100)을 개시한다.
여기서, 다수의 수치 제어기(110) 각각에는 클라이언트 프로그램 모듈(111)이 탑재되고, 또한 외부의 한 CAM 서버(120)는 일반 CAM 서버(121) 및 전용화 CAM 서버(122)를 포함한다.
또한, 수치 제어기(110)와 CAM 서버(120)는 이더넷(Ethernet) 등을 통해 네트워크로 상호간 통신 가능하게 연결됨으로써, 고사양의 하드웨어를 요구하는 CAM 기능은 CAM 서버(120)에서 독자적으로 수행되고, 그 결과만이 수치 제어기(110)로 전달된다.
이를 통해 수치 제어기(110)의 저사양에 대한 제약을 벗어날 수 있게 된다. 이러한 클라이언트와 서버로 나누어져 있는 시스템(100)의 구성이 기존의 가공 프로그램 생성 소프트웨어의 구성과 가장 큰 차이점이다.
이를 좀더 자세하게 설명한다.
수치 제어기(110)에는 클라이언트 프로그램 모듈(111)이 탑재되어 있고, 클라이언트 프로그램 모듈(111)은 대화형 유저 인터페이스 모듈(112), 데이터 관리 모듈(113), CAM 서버 통신 모듈(114) 및 모의 가공 모듈(115)을 포함한다.
유저 인터페이스 모듈(112)은 대화 방식의 유저 인터페이스를 이용하여 사용자로부터 가공 프로그램의 생성을 위한 정보를 입력받는 역할을 하며, 이와 같이 하여 사용자 편의성이 더욱 증대된다.
데이터 관리 모듈(113)은 가공 프로그램의 생성을 위한 장비 모델, 소재, 공구 또는/및 가공 형상 등에 관련된 데이터를 CAM 서버(120)에 용이하게 전송할 수 있는 형태로 관리하는 역할을 한다.
CAM 서버 통신 모듈(114)은 가공 프로그램의 생성을 위한 데이터의 전송 및 생성된 가공 프로그램을 수신하는 역할을 한다. 여기서, 가공 프로그램의 생성을 위한 데이터는 클라이언트 프로그램 모듈(111)로부터 CAM 서버(120)로 전송되고, 또한 CAM 서버(120)로부터 생성된 가공 프로그램이 클라이언트 프로그램 모듈(111)로 수신된다.
모의 가공 모듈(115)은 수신된 가공 프로그램을 검증할 수 있도록 모의로 가공하는 역할을 한다.
CAM 서버(120)는 상술한 바와 같이 CAM의 미리 정해진 기능(CAM의 고유 기능)을 수행하는 일반 CAM 서버(121)와, 수치 제어기(110)의 클라이언트 프로그램 모듈(111)로부터 전달받은 데이터를 처리하는 전용화 CAM 서버(122)를 포함한다.
일반 CAM 서버(121)의 경우 기존 CAM의 구성과 동일 또는 유사하다. 즉, 일반 CAM 서버(121)는 종래와 동일 또는 유사하게 장비 모델 데이터베이스, 공구 관리 모듈, 3차원 모델링 모듈, 특징 형상 인식 모듈, 공구 경로 생성 모듈 및 가공 프로그램 생성 모듈을 포함한다. 이러한 일반 CAM 서버(121)의 구성 및 동작은 종래와 동일 유사하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명에서는 새롭게 개발한 전용화 CAM 서버(122)의 구성 및 기능이 특징이므로, 이 부분에 대하여 상세하게 설명한다.
전용화 CAM 서버(122)는 가공 형상 데이터 변화 모듈(123), 가공 형상 특성별 가공 프로그램 최적화 모듈(124), 템플릿 방식 3차원 모델링 모듈(125), 사용자 가공 형상 데이터베이스(126), CAM 서버 통신 모듈(114), 그리고 클라이언트 통신 모듈(128)을 포함한다.
가공 형상 데이터 변화 모듈(123)은 클라이언트 프로그램 모듈(111)로부터 전달받은 가공 형상에 관련된 데이터를 일반 CAM 서버(121)에서 사용 가능한 파일 형태로 변환해주는 역할을 한다.
가공 형상 특성별 가공 프로그램 최적화 모듈(124)은 일반 CAM 서버(121)에서 생성된 가공 프로그램을 미리 저장된 가공 데이터(기존 가공 데이터)를 기반으로 가공 형상에 따라 최적화하는 역할을 한다.
템플릿 방식 3차원 모델링 모듈(125)은 미리 저장된 다수의 정형화된 3차원 형태의 가공 형상 템플릿을 제공하여 사용자가 원하는 가공 형상 또는 사용자가 약간 수정한 가공 형상을 만들수 있도록 지원하는 역할을 한다.
사용자 가공 형상 데이터베이스(126)는 사용자가 기존에 사용하였던 가공 형상에 대한 모든 데이터를 저장하는 역할을 한다.
CAM 서버 통신 모듈(114)은 사용자의 ID(identification)를 관리하고, 제한된 수의 일반 CAM에 대한 라이선스를 관리하는 역할을 한다.
클라이언트 통신 모듈(128)은 가공 프로그램의 생성에 필요한 정보를 클라이언트 프로그램 모듈(111)로부터 수신하고, 생성된 가공 프로그램을 다시 클라이언트 프로그램 모듈(111)에 전달하는 역할을 한다.
이와 같이 하여, 본 발명은 가공 프로그램 생성 소프트웨어에 클라우드 시스템(100)을 접목하여 공작 기계 중 수치 제어기(110)의 하드웨어 성능의 제약을 탈피하고, 고비용, 고성능의 하드웨어를 요구하는 가공 프로그램 생성 소프트웨어에 대한 사용자의 접근성을 향상시킬 수 있는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템(100)을 제공하게 된다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템(100) 중에서 클라이언트 프로그램 모듈(111)의 동작이 순서도로서 도시되어 있고, 도 4b를 참조하면, CAM 서버(120)의 동작이 순서도로서 도시되어 있다. 여기서, 이러한 방법은 당연히 도 3에 도시된 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템(100)에 의해 구현된다.
우선 도 4a를 참조하여, 수치 제어기(110)에 설치된 클라이언트 프로그램 모듈(111)의 동작을 각 단계 별로 설명한다.
단계 S11; 신규 프로그램 생성
사용자가 가공 프로그램을 생성하기 위해 신규 프로그램을 생성한다. 이때, 사용자는 가공 프로그램 번호, 사용할 장비 모델, 공구 정보, 소재 정보 등의 가공 정보를 입력한다.
단계 S12a 및 S12b; 대화식 형상 정의
가공 형상에 대한 3차원 모델 파일이 없는 경우 대화식으로 형상을 정의한다. 또한, 가공 형상에 대한 3차원 모델 파일이 있는 경우 아래의 단계 S13을 바로 수행한다. 사용자는 도면을 보고 대화 방식을 통해 가공 형상에 대한 데이터를 입력한다.
단계 S13; 공구, 가공 형상 등 가공 정보 전달
전달할 가공 정보가 모두 취득된 경우, CAM 서버(120)에 신규 세션 생성을 요청한다. 그런 후, CAM 서버(120)에 장비 모델, 사용할 공구, 가공 형상(대화식 형상 데이터 혹은 3차원 모델 파일) 등의 가공 정보를 전송한다.
단계 S14; 공정 및 공구 경로 수신
클라이언트 프로그램 모듈(111)은 CAM 서버(120)로부터 생성된 공정과 해당 공구 경로를 수신한다.
단계 S15; 모의 가공
클라이언트 프로그램 모듈(111)은 수신된 공정 정보 및 공구 경로를 확인하기 위해 모의 가공을 수행한다. 또한, 수정할 공정 정보나 공구 경로가 있는 경우, 위의 단계 S13으로 되돌아가 수정된 정보를 전달한다.
단계 S16; 가공 프로그램 요청
클라이언트 프로그램 모듈(111)은 상술한 바와 같이 확인한 공정 정보 및 공구 경로를 바탕으로 한 가공 프로그램 생성을 CAM 서버(120)에 요청한다.
단계 S17; 가공 프로그램 수신
클라이언트 프로그램 모듈(111)은 CAM 서버(120)로부터 생성된 가공 프로그램을 수신한다.
이어서, 도 4b를 참조하여, 일반 CAM 서버(121)와 전용화 CAM 서버(122)로 이루어진 CAM 서버(120)의 동작을 설명한다.
단계 S21; 신규 세션 생성(전용화 CAM 서버(122) 동작)
우선 전용화 CAM 서버(122)가 클라이언트 프로그램 모듈(111)로부터 사용자를 확인하고, 접속 허용 여부를 판별한다. 사용자 확인 및 접속 허용 이후, 전용화 CAM 서버(122)는 가공 프로그램 생성을 위한 전용화 CAM 서버(122) 신규 세션을 생성한다.
단계 S22; 장비 모델, 공구, 가공 형상 등 가공 정보 수신(전용화 CAM 서버(122) 동작)
전용화 CAM 서버(122)가 클라이언트 프로그램 모듈(111)로부터 장비 모델, 공구, 가공 형상 등의 가공 정보를 수신한다.
단계 S23a 및 S23b; 대화식 형상 데이터 변환(전용화 CAM 서버(122) 동작)
가공 형상 정보가 대화식으로 작성된 형상 정보에 해당하는 경우, 대화식 형상 데이터 변환을 수행한다. 즉, 대화식으로 작성된 형상 데이터를 3차원 모델 파일로 변환한다. 또한, 변환된 3차원 모델 파일을 전용화 CAM 서버(122)의 사용자 3차원 모델 데이터 데이터베이스에 저장한다.
한편, 가공 형상 정보가 3차원 모델 파일인 경우 단계 S24를 바로 수행한다.
단계 S24; 3차원 모델 파일 열기(일반 CAM 서버(121) 동작)
3차원 모델 파일의 취득이 완료된 경우, 일반 CAM 서버(121)에 대한 신규 세션을 생성한다. 또한, 일반 CAM 서버(121)에서 3차원 모델 파일을 로딩한다.
단계 S25; 장비 모델 및 공구 적용(일반 CAM 서버(121) 동작)
일반 CAM 서버(121) 장비 모델 데이터베이스로부터 단계 S22에서 전달받은 해당 장비 모델을 로딩한다. 또한, 단계 S22에서 전달받은 공구 정보를 로딩한다.
단계 S26; CAM 모드 전환(일반 CAM 서버(121) 동작)
공정 및 공구 경로를 생성하기 위한 모드로 전환한다.
단계 S27; 특징 형상 인식(일반 CAM 서버(121) 동작)
사용자에 의해 가공 형상 수정이 있을 경우, 해당 세션 정보를 로딩한다. 또한, 소재에서 가공 되어야 할 부분을 식별한다.
단계; S28a 및 S28b; 공정 및 공구 경로 생성, 전달(일반, 전용화 CAM 서버(122) 동작)
일반 CAM 서버(121)에서, 사용자의 공정 정보 수정인 경우, 해당 세션 정보를 로딩한다. 또한, 일반 CAM 서버(121)에서, 식별된 가공 부위에 대한 공정 및 공구 경로를 생성한다. 또한, 전용화 CAM 서버(122)에서, 생성된 공정 및 공구 경로를 해당 클라이언트 프로그램 모듈(111)로 전달한다. 더불어, 전용화 CAM 서버(122)에서, 전달 완료 후 일반 CAM 서버(121) 세션 정보를 저장하고, 세션을 종료한다. 이와 같이 하여, 소수의 CAM 라이선스에 대한 효율적 활용이 가능해진다.
또한, 전달된 공정 및 공구 경로에 대한 작업자의 수정이 있는 경우, 가공 형상 수정은 단계 S27로 복귀하고, 공정 정보 수정은 단계 S28a로 복귀한다.
단계 S29; 가공 프로그램 생성, 전달(일반, 전용화 CAM 서버(122) 동작)
전용화 CAM 서버(122)에서, 사용자의 가공 프로그램 생성 요청 시, 일반 CAM 서버(121) 세션을 생성한다. 이어서, 일반 CAM 서버(121)에서 해당 세션 정보를 로딩한다. 또한, 일반 CAM 서버(121)에서 가공 프로그램을 생성한다. 마지막으로, 전용화 CAM 서버(122)에서 생성된 가공 프로그램을 클라이언트 프로그램 모듈(111)로 전달한다.
이와 같이 하여, 본 발명은 저사양의 공작 기계 수치 제어기(110)에서도 고사양을 요구하는 고급 기능을 사용할 수 있게 된다. 또한, 고가의 가공 프로그램 생성 소프트웨어(CAM 등)를 저가의 비용으로 이용 가능하게 된다. 또한, 장비에서 3차원 모델 파일의 입력만으로 공정 자동화 및 고능률의 가공 프로그램 생성 지원이 가능해진다. 또한, 작은 수의 CAM 라이선스로 많은 수의 사용자를 대응할 수 있게 되고, 이로 인해 운영 비용을 절감할 수 있게 된다. 또한, 대용량의 서버를 통해 많은 양의 데이터를 축적할 수 있게 되며, 이로 인해 기능 향상을 위한 데이터 축적이 가능해진다. 마지막으로, 서버의 업데이트 만으로 사용자에게 업데이트된 최신의 서비스를 지속적으로 지원 가능하다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템 및 그 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 본 발명에 따른 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템
110; 수치 제어기 111; 클라이언트 프로그램 모듈
112; 대화형 유저 인터페이스 모듈 113; 데이터 관리 모듈
114; CAM 서버 통신 모듈 115; 모의 가공 모듈
120; CAM 서버 121; 일반 CAM 서버
122; 전용화 CAM 서버 123; 가공 형상 데이터 변환 모듈
124; 가공 형상 특성별 가공 프로그램 최적화 모듈
125; 템플릿 방식 3차원 모델링 모듈
126; 사용자 가공 형상 데이터 베이스
127; 사용자 ID 및 라이선스 관리 모듈
128; 클라이언트 통신 모듈

Claims (8)

  1. 적어도 하나의 수치 제어기; 및
    상기 수치 제어기에 통신 가능하게 연결된 CAM(Computer Aided Manufacturing) 서버를 포함하고,
    상기 수치 제어기가 가공 프로그램의 생성을 위한 정보를 상기 CAM 서버에 전달하면, 상기 CAM 서버가 상기 정보를 이용하여 가공 프로그램을 생성하고, 상기 생성된 가공 프로그램을 상기 수치 제어기에 전달하고,
    상기 수치 제어기는 클라이언트 프로그램 모듈을 포함하고, 상기 클라이언트 프로그램 모듈은 대화 방식의 유저 인터페이스를 이용하여 사용자로부터 상기 가공 프로그램의 생성을 위한 정보를 입력받는 대화형 유저 인터페이스 모듈; 상기 가공 프로그램의 생성을 위한 장비 모델, 소재, 공구 또는 가공 형상 데이터를 상기 CAM 서버에 전송할 수 있는 형태로 관리하는 데이터 관리 모듈; 상기 가공 프로그램의 생성을 위한 데이터를 상기 CAM 서버에 전송하고, 상기 생성된 가공 프로그램을 상기 CAM 서버로부터 수신하는 CAM 서버 통신 모듈; 및 상기 수신된 가공 프로그램을 검증할 수 있도록 모의 가공을 수행하는 모의 가공 모듈을 포함하며,
    상기 CAM 서버는 CAM의 미리 정해진 기능을 수행하는 일반 CAM 서버; 및 상기 수치 제어기의 클라이언트 프로그램 모듈로부터 전달받은 데이터를 처리하는 전용화 CAM 서버를 포함하고,
    상기 전용화 CAM 서버는 상기 클라이언트 프로그램 모듈로부터 전달받은 가공 형상 데이터를 상기 일반 CAM 서버에서 사용 가능한 파일 형태로 변환하는 가공 형상 데이터 변환 모듈; 상기 일반 CAM 서버에서 생성된 가공 프로그램을 미리 저장된 가공 데이터를 기반으로 상기 가공 형상에 따라 최적화하는 가공 형상 특성별 가공 프로그램 최적화 모듈; 미리 저장된 다수의 정형화된 3차원 형태의 가공 형상 템플릿을 제공하여 사용자가 원하는 가공 형상을 만들 수 있도록 지원하는 템플릿 방식 3차원 모델링 모듈; 사용자가 사용하였던 가공 형상에 대한 데이터를 저장하는 사용자 가공 형상 데이터베이스; 사용자의 ID(identification)를 관리하고, 제한된 수의 일반 CAM에 대한 라이선스를 관리하는 사용자 ID 및 라이선스 관리 모듈; 및 상기 가공 프로그램의 생성에 필요한 정보를 상기 클라이언트 프로그램 모듈로부터 수신하고, 상기 생성된 가공 프로그램을 상기 클라이언트 프로그램 모듈에 전달하는 클라이언트 통신 모듈을 포함함을 특징으로 하는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 기재된 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템을 이용한 가공 프로그램의 생성 방법에 있어서, 상기 수치 제어기의 상기 클라이언트 프로그램 모듈은
    상기 가공 프로그램의 생성을 위한 신규 프로그램을 생성하는 단계;
    3차원 가공 형상이 없으면 대화식 형상을 정의하는 단계;
    상기 3차원 가공 형상이 있으면 장비 모델, 소재, 공구 또는 가공 형상 정보를 CAM 서버에 전달하는 단계;
    상기 CAM 서버로부터 생성된 공정과 해당 공구 경로를 수신하는 단계;
    상기 수신된 공정 및 공구 경로의 확인을 위해 모의 가공을 수행하는 단계;
    상기 확인된 공정 및 공구 경로를 기반으로 한 가공 프로그램의 생성을 상기 CAM 서버에 요청하는 단계; 및
    상기 CAM 서버로부터 생성된 가공 프로그램을 수신하는 단계를 수행함을 특징으로 하는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템을 이용한 가공 프로그램의 생성 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전용화 CAM 서버가 상기 가공 프로그램의 생성을 위한 신규 세션을 생성하는 단계;
    상기 전용화 CAM 서버가 상기 장비 모델, 소재, 공구 또는 가공 형상 정보를 수신하는 단계;
    상기 가공 형상에 대한 정보가 대화식으로 작성된 경우 상기 전용화 CAM 서버가 대화식 형상 데이터를 3차원 모델 파일로 변환하여 오픈하는 단계;
    상기 가공 형상에 대한 정보가 3차원 모델일 경우 상기 일반 CAM 서버가 직접 오픈하는 단계;
    상기 일반 CAM 서버가 상기 장비 모델 및 공구에 해당하는 장비 모델 및 공구를 로딩하여 적용하는 단계;
    상기 일반 CAM 서버가 공정 및 공구 경로를 생성하기 위해 CAM 모드로 전환하는 단계;
    상기 일반 CAM 서버가 상기 소재에서 가공되어야 할 부분을 식별하는 특징 형상 인식 단계;
    상기 일반 CAM 서버 및 전용화 CAM 서버가 상기 공정 및 공구 경로를 생성하여 상기 수치 제어기로 전송하는 단계; 및
    상기 일반 CAM 서버 및 전용화 CAM 서버가 상기 가공 프로그램을 생성하여 상기 수치 제어기의 클라이언트 프로그램 모듈로 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템을 이용한 가공 프로그램의 생성 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 일반 CAM 서버 및 전용화 CAM 서버가 상기 공정 및 공구 경로를 생성하여 상기 수치 제어기로 전송하는 단계는
    상기 일반 CAM 서버가 식별된 가공 부위에 대한 공정 및 공구 경로를 생성하는 단계;
    상기 전용화 CAM 서버가 상기 생성된 공정 및 공구 경로를 상기 수치 제어기의 클라이언트 프로그램 모듈로 전송하는 단계; 및,
    상기 전용화 CAM 서버가 상기 전송 완료 후 상기 일반 CAM 서버의 세션 정보를 저장하고 종료하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템을 이용한 가공 프로그램의 생성 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 일반 CAM 서버 및 전용화 CAM 서버가 상기 가공 프로그램을 생성하여 상기 수치 제어기의 클라이언트 프로그램 모듈로 전송하는 단계는
    상기 전용화 CAM 서버가 사용자의 가공 프로그램 요청 시 상기 일반 CAM 서버의 세션을 생성하는 단계;
    상기 일반 CAM 서버가 상기 세션의 해당 정보를 로딩하는 단계;
    상기 일반 CAM 서버가 상기 가공 프로그램을 생성하는 단계; 및
    상기 전용화 CAM 서버가 상기 생성된 가공 프로그램을 상기 수치 제어기의 클라이언트 프로그램 모듈로 전달하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템을 이용한 가공 프로그램의 생성 방법.
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